Наука считает, что из 4,5 млрд. лет существования Земли океан существует примерно 3,8-4,2 млрд. лет. При этом современным океанам и морям не больше 200 млн. лет.
Происхождение Мирового океана и воды на Земле тесно связано с формированием нашей планеты, в особенности с образованием ее верхней твердой оболочки - земной коры.
Как считает большинство современных ученых, Земля и другие планеты Солнечной системы когда-то сформировались из огромного холодного газово-пылевого облака, окружавшего Солнце. Состав этого облака подобен составу каменных метеоритов, содержащих в среднем от 0,5 до 1 % воды. По расчетам советского ученого-геофизика В. С. Сафронова, наша планета была телом диаметром от 500 до 1000 км, а 98 % своей массы она приобрела за 100 млн. лет.
Вначале Земля не имела водной и газовой оболочек. Но в процессе происходившего под влиянием разогрева за счет энергии гравитационного сжатия распада радиоактивных элементов (урана, тория, калия-40) и других факторов выделялись различные газы, водяные пары и вода, из которых образовались гидросфера и атмосфера. В дальнейшем под воздействием высоких температур глубинные горные породы расплавлялись и разделялись на легкоплавкие и тугоплавкие, Летучие химические соединения (газы), в том числе и вода в жидком и парообразном виде, поднимались вверх, после чего водяные пары, конденсируясь в атмосфере, выпадали ливневыми дождями на Землю. Так образовался Мировой океан и заполнил своей водой впадины. Вода его была соляно-кислой хлоридной кальциево-магниевой или магниево-кальциевой с минерализацией до нескольких граммов на литр. Первичный океан был неглубоким. Постоянно и интенсивно испаряясь, вода в капельно-жидком виде окутывала весь земной шар плотными облаками (подобными тем, что окружают Венеру). Постепенно на Земле накапливалась пресная вода (реки, озера и т. п.).
Таким образом, океан, как считают ученые, возник в результате разогрева водосодержащих минералов и горных пород в конце периода формирования Земли как планеты. Прошли миллиарды лет, а масса вод Мирового океана и их состав продолжает изменяться. В наше время уровень за счет воды океана из глубинных слоев Земли повышается в среднем на 1 мм за тысячу лет, а благодаря таянию ледников - на 2-3 мм в год.
Считается, что первоначально океаническая вода была малосоленой. Ее современный химический состав формировался постепенно, в результате взаимодействия с горными породами на протяжении многих миллионов лет. На химический состав вод Мирового океана влияла и влияет также зародившаяся около
3,5 млрд. лет назад и существующая теперь в нем жизнь - флора и фауна.
Важным этапом в формировании Мирового океана явилось образование континентов, гор, больших впадин и других форм рельефа земной коры.